Innhold
I kjemi er titrering en prosess der en kjemiker kan finne konsentrasjonen av en løsning med god nøyaktighet, hvis hun vet hvilket stoff som er i den. Dette kan være veldig nyttig for å bestemme konsentrasjonen av syrer og baser, for eksempel saltsyre og natriumhydroksyd. Typisk tilfører kjemikeren en ny løsning, dråpe for dråpe, til blandingen plutselig skifter farge, og signaliserer slutten av titreringen.
Grunnleggende prosess
Løsningen med ukjent konsentrasjon kalles "titer." Den tilførte løsningen kalles "titrant." Ved syre-base titrering tilsettes titrer nok til titeren til å nøytralisere den. Så hvis titeren er en base, tilfører en kjemiker en syre som titeren.
En laborant legger til en fargeindikator til titeren før den indikerer nøytraliseringspunktet.Dette er viktig fordi hvis han legger til titanten for raskt, kan teknikeren gå rett ved nøytraliseringspunktet og ikke vite nøyaktig hvor mye titrant som var nødvendig for å nå den.
indikatorer
Ved syre-base-titrering skjer nøytraliseringspunktet ved en pH på 7,0. Litmus er en god indikator for en syre-base-titrering, fordi den endrer farge ved en pH på rundt 6,5 - nær nok, som det vil bli forklart nedenfor. Siden indikatorer reagerer med løsningen som måles, bør de brukes i moderasjon - bare noen få dråper om mulig.
Likestillingspunkt
Punktet der titreren nøytraliserer hele titeren og etterlater nøytralt vann, kalles "ekvivalenspunktet." Dette er når titranten har "brukt opp" hele titeren. Syren og basen har fullstendig kansellert hverandre. Et eksempel på denne typen gjensidig kansellering er illustrert i denne kjemiske formelen:
HCl + NaOH -> NaCl + H2O
Ved likevekt er løsningenes pH 7,0.
Titreringskurve
Hvis du bruker en pH-måler, kan du registrere pH med jevne mellomrom når titrant tilsettes. Et plott av pH (som den vertikale aksen) mot titrantvolumet ville gi en skrånende kurve som er spesielt bratt rundt ekvivalenspunktet. PH er et mål på H3O + -konsentrasjonen i en løsning. Å tilsette en eller to dråper til en nøytral løsning endrer H3O + -konsentrasjonen kraftig, med en faktor på 10 eller mer. En dobling av mengden som legges til, endrer ikke konsentrasjonen nesten like mye. Det er dette som gjør titreringskurven så bratt i den ene regionen, og derfor gjør ekvivalenspunktet så lett å identifisere i grafen. Mengden titrer som trengs for å nøytralisere titeren er derfor lett å kvantifisere.
Potensiometrisk titrering
En titreringskurve kan også tegne konduktivitet (som den vertikale aksen) mot titreringen. Syrer og baser leder strøm. Derfor kan du måle ledningsevne ved å sette inn elektroder i titeren. Elektrodene ville være festet til et batteri og ammeter (eller voltmeter). Titreringskurven vil endre seg presipitalt ved ekvivalenspunktet. I dette tilfellet vil ledningsevne ha et merkbart minimum ved ekvivalenspunktet. Denne metoden har fordelen av å ikke trenge en indikator, som kan forstyrre eller delta i nøytraliseringsreaksjonen, og påvirke resultatene.